Cet article a été posté sur The Logic of Science le 8 septembre 2015

Même si vous n’avez jamais véritablement porté attention au « débat » sur le changement climatique, vous avez probablement entendu quelqu’un parler des « 97% de climatologues entérinant le Réchauffement Climatique Anthropique ». C’est un chiffre que j’ai personnellement cité à de nombreuses occasions et qui est hautement contesté par les climato-sceptiques [NdTr : « climate change deniers » dans le texte, le terme français climato-sceptique est équivoque et ne renvoie pas au mouvement du scepticisme scientifique]. En effet, il est rare que je parle du consensus sans que quelqu’un réponde que ce chiffre de 97% est un mythe et que l’étude qui en est à l’origine (Cook et al., 2013) a été débunkée. Ainsi, dans ce billet, je veux parler du consensus sur le changement climatique selon différents angles. Je vais d’abord me concentrer sur l’étude principale de Cook et al., et expliquer ce que les auteurs ont réellement fait, ce qu’ils ont trouvé, et pourquoi leur étude était robuste. Je veux aussi évoquer les critiques communément faites à cette étude. Enfin, je vais passer en revue quelques autres points qui témoignent d’un fort consensus scientifique sur le changement climatique.

Comment a été faite l’étude de Cook et al. ?

L’étude clef est celle de Cook et al., 2013, Quantifying the consensus on anthropogenic global warming in the scientific literature, et je vais donc rapidement évoquer ce que les auteurs ont fait en réalité. Ils se sont connectés sur la base de données ISI Web of Science (c’est une base de données pour les publications scientifiques), et on cherché tous les articles sur « le réchauffement global » ou le « changement climatique global » qui ont été publiés entre 1991 et mai 2012. Ils ont trouvé 12 465 articles, mais 186 d’entre eux n’étaient pas revus par les pairs et 288 ne portaient en réalité pas sur le changement climatique et ont donc été éliminés. Il restait donc 11 944 articles écrits par 29 083 auteurs et publiés dans 1980 journaux (ce qui représente plutôt un gros jeu de données).

Les résumés de ces articles ont été classés anonymement par deux reviewers qui pouvaient seulement voir les titres et les résumés de chaque article. Un total de 24 personnes ont reviewé les résumés, mais 12 d’entre elles étaient responsables de 97,4% de ces classements. Chaque article était assigné à l’une des 7 catégories qui seraient plus tard fusionnées en trois larges groupes : explicite ou implicite accord sur le changement climatique de cause humaine, pas de prise de position ou incertitude sur le changement climatique anthropique, et explicite ou implicite rejet de la notion de changement climatique anthropique. 33% des articles furent l’objet de désaccords sur leur classement dans l’une des 7 premières catégories et furent donc renvoyés aux reviewers pour être reclassés. Après cela, seulement 16% restèrent contestés, et ces papiers là furent donc classés par un troisième parti. Finalement, les auteurs ont contacté par e-mail 8 547 auteurs (ils ont utilisé les e-mails fournis dans les publications), et leur ont demandé de classer leur propre article (ce point sera très important par la suite).

Qu’est-ce que Cook et al. ont trouvé ?

Sur les 11 944 articles examinés, 32,6% entérinaient l’idée du changement climatique anthropique, 0,7% le rejetaient, et 66,7% étaient incertains ou ne prenaient pas position. Les auteurs ont sélectionné au hasard 1 000 articles parmi ces derniers et ont examiné attentivement leurs résumés pour déterminer s’ils exprimait effectivement une incertitude (par exemple « alors que la part anthropique du réchauffement global est incertaine… ») ou s’ils ne faisaient tout simplement aucune déclaration à ce propos. Ils virent ainsi que seulement une toute petite partie (0,3% des articles) étaient réellement incertains, le reste ne faisant simplement aucune déclaration. De là, ils mirent en évidence que sur les articles qui exprimaient une position sur le changement climatique (accepté, incertain ou rejeté), 97% entérinaient le réchauffement anthropique. Ils ont aussi trouvé que le pourcentage de résumés rejetant le réchauffement climatique anthropique restait le même au cours du temps, mais que le pourcentage de ceux l’acceptant allait en décroissant et que celui de ceux ne faisant pas de déclaration augmentait (c’est un point très important sur lequel je reviendrai).

Pour les articles qui ont été classés par leurs propres auteurs, Cook et al. reçurent 1 200 réponses qui furent plutôt intéressantes. Parmi ces papiers, 62,7% étaient classés par leurs propres auteurs comme entérinant le RCA, alors que Cook et al. en avaient ainsi classé que 36,9%. Similairement, 35,5% des résumés furent classés par leurs propres auteurs comme n’exprimant pas d’opinion ou indécis, alors que Cook et al. classèrent ainsi 62,5% des articles de cette catégorie. Toujours dans cette catégorie, 1,8% des résumés rejetaient le RCA selon leurs propres auteurs, alors que Cook et al. en avaient ainsi classé 0,6%. Ainsi, même parmi les articles qui avaient été classés par leurs auteurs eux-mêmes, 97% entérinaient le RCA.

Pourquoi ces résultats de Cook et al. sont-ils robustes / réponses aux critiques

Gros échantillon

En statistiques, plus un échantillon est gros, plus les résultats seront précis. Cook et al. ont examiné environ 12 000 articles, ce qui est un très large échantillon et devrait fournir de solides résultats. Néanmoins il n’inclut clairement pas toutes les publications sur le changement climatique global, et beaucoup de critiques ont rapidement sauté là-dessus. Richard Tol en est un bon exemple. Il a ainsi mis en avant que Cook et al. auraient du utiliser les termes de recherche « changement climatique » plutôt que « changement climatique global » car cela permettait de retourner plus de réponses. Le problème avec cet argument est qu’il n’y a pas de bonne raison de penser qu’utiliser un terme de recherche différent aurait donné des résultats substantiellement différents. Par exemple, lorsque Tol a comparé les résultats de recherche selon les différents termes employés, il a trouvé qu’utiliser « changement climatique global » sous-représentait la météorologie de 0,7%, les géosciences de 2,9%, la géographie physique de 1,9% et l’océanographie de 0,4%. Ces différences sont cependant plutôt mineures, et il n’y a pas de raison de penser a priori que ces petites différences pourraient résulter dans de fortes contradictions avec les résultats obtenus par Cook et al.. En effet, Tol admet même que ces différences « introduisent probablement un biais contre l’approbation » du consensus. En d’autres termes, le niveau de consensus pourrait même être supérieur avec cet échantillon plus large.

Tol met également en avant que Cook et al. auraient du utiliser la base de données Scopus plutôt que le Web of Science. Son argument est que Web of Science est plus exclusive que Scopus et qu’elle pourrait donc présenter un biais à l’encontre des articles publiés dans des journaux plutôt mineurs qui sont souvent plus susceptibles de publier des papiers opposés au RCA. Tol a techniquement raison, sauf que les papiers dans des journaux mineurs tendent à être de plus basse qualité que les papiers publiés dans les grands journaux. Si l’on veut voir s’il existe ou non un réel et significatif débat sur le changement climatique, c’est sur les journaux à haut facteur d’impact qu’il faut se concentrer, et ainsi utiliser Web of Science devrait donner une vision plus précise de cela. Comme avec les différents termes de recherche cependant, je serais vraiment surpris si l’utilisation de bases de données différentes donnait des résultats substantiellement différents. En d’autres termes, vous pourriez avoir 95% ou 99% plutôt que 97%, mais toutes ces valeurs représenteront toujours un consensus accablant.

Il y a plusieurs autres points à noter à propos de l’article de Tol. D’abord il y a plusieurs erreurs mathématiques et irrégularités dont vous pourrez trouver les explications ici et là (la seconde est une réponse publiée par Cook et al.). Deuxièmement, il faut noter que Tol ne désapprouve pas la notion de consensus scientifique, il désapprouve simplement les méthodes utilisées par Cook et al.. On peut ainsi le citer :

« Il n’y a pas de doute en ce qui me concerne à propos du soutien accablant de la littérature sur le changement climatique à l’idée que ce changement soit d’origine anthropique »

Ainsi, même si vous voulez aveuglément épouser le parti de Tol, ça n’est toujours pas un argument pour supporter l’idée qu’il n’y a pas de consensus.

L’utilisation des articles classés par leurs propres auteurs soutient fortement le consensus

La critique que j’entends le plus souvent à propos de Cook et al. est que leur système de review peut avoir été biaisé. En d’autres termes, les personnes ayant classé les articles étaient biaisées en faveur du RCA et ont donc fait ce classement d’une façon qui convienne à leur biais. Il y a aussi des évidences que les auteurs cherchaient à montrer qu’il y a effectivement un consensus, ce qui est un énorme tabou en science et m’a fait émettre quelques réserves lorsque j’ai commencé à lire ce papier. Cependant, l’argument selon le quel les reviewers ont biaisé leur résultat ignore simplement l’un des points les plus importants de cette étude, à savoir les 1 200 réponses d’auteurs ayant eux-mêmes classé leur article et montrant un encore plus fort consensus que ce que Cook et al. avaient observé ! Il n’y avait qu’une toute petite différence parmi les articles opposés au RCA dans chacun des deux classements (0,6% pour Cook et al., 1,8% pour les auteurs), mais il y avait une énorme différence dans le nombre de papiers classés comme acceptant le RCA. Cook et al. n’en classèrent ainsi que 36,9%, alors que les auteurs classant eux-mêmes leur article en reconnurent ainsi 62,7%. En d’autres termes, les reviewers de Cook et al. étaient plutôt précautionneux et classèrent ainsi beaucoup de papiers comme « sans opinion » alors qu’ils pouvaient être classés comme « acceptant le RCA ».

Cela me ramène à mon point central : je ne prétends pas que Cook et al. est absolument infaillible. Je n’ai aucun doute sur le fait que de légères différences méthodologiques auraient pu transmettre des résultats légèrement différents, mais il n’y a pas de raison de penser que ces différentes méthodologies puissent produire des résultats substantiellement différents, et les résultats obtenus par les auteurs classant eux-mêmes leur article montrent que la méthode de classement utilisée par Cook et al. ne biaisait pas les choses en faveur du RCA.

Il est valide d’estimer le niveau d’acceptation en ne retenant que les papiers qui expriment une opinion

Il faut parler un instant du nombre important de papiers qui n’exprimaient aucun point de vue sur le RCA. D’abord, je rencontre souvent des personnes qui pensent que Cook et al. ont simplement ignoré ces papiers parce qu’ils n’étaient pas en accord avec eux, mais cet argument n’est clairement pas vrai. Ces papiers ont été inclus dans les analyses des publications au cours du temps (voir le point suivant), et un sous-échantillonnage de ceux-ci a été ré analysé révélant ainsi que seule une toute petite portion (0,3% de ces papiers) exprimaient effectivement une incertitude (c’est-à-dire que les auteurs n’étaient pas certains à propos du RCA), et que la vaste majorité d’entre eux ne faisaient simplement aucune déclaration à propos du RCA.

L’argument suivant que j’entends souvent est que Cook et al. n’ont pas vraiment trouvé un résultat de 97% de consensus, mais plutôt que 97% des papiers qui exprimaient une opinion acceptaient le RCA. En d’autres termes, 7 930 papiers ne faisaient pas de déclaration à propos du RCA, ainsi ils étaient exclus lors du calcul du pourcentage d’acceptation. Bien que cet argument soit techniquement vrai, il est de très piètre qualité et ignore les mathématiques. D’abord, il est important de souligner que ne pas exprimer d’opinion et ne pas avoir d’opinion sont deux choses très différentes. Si le résumé ne fait pas de déclaration, alors vous ne pouvez rien conclure sur le point de vue des auteurs, et, en conséquence, vous ne pouvez les inclure dans votre calcul du pourcentage d’acceptation. Cela devrait être intuitivement évident, mais je vais essayer de donner un exemple. Supposez que j’enquête auprès de 12 000 personnes en leur demandant si la Terre est ronde et que 33% (3 960) sont d’accord, 1% n’est pas d’accord (120) et 66% (7920) ne répond pas. Comment calculer le pourcentage d’acceptation ? Est-ce que j’utilise seulement les gens qui ont répondu et je dis alors que 97,1% l’acceptent, ou est-ce que j’utilise toutes les personnes y compris celles n’ayant pas répondu et je dis alors que 33% l’acceptent ? Evidemment, j’opte pour la première solution. Ça serait absurde d’inclure les personnes qui ne se sont pas prononcées, et cette situation n’est pas différente de celle de Cook et al.. Ils ont enquêté auprès de 12 000 résumés dont environ 66% ne donnaient pas de réponse (c’est-à-dire qu’ils n’exprimaient pas une opinion), et ont ainsi inclus uniquement la part qui exprimait une opinion dans leurs calculs. C’est le protocole standard pour les enquêtes.

Le pourcentage de papiers n’exprimant pas d’opinion augmente avec le temps

Cela peut sembler contre intuitif au premier abord, mais le pourcentage important de papiers n’exprimant pas de point de vue et le fait que ce pourcentage augmente avec le temps supporte en réalité le consensus. Je dis cela car quand quelque chose est bien établi, il n’est pas nécessaire d’exprimer son opinion ou d’argumenter pour cela, alors que quand quelque chose est hautement contesté, il est important de déclarer où vous vous situez et de défendre votre position. Par exemple, j’ai écrit un certain nombre de papiers sur l’évolution (ou discutant l’évolution d’un caractère particulier), mais si vous deviez classer ces papiers en utilisant les critères de Cook et al. (modifiés pour reconnaître l’acceptation de l’évolution), ils tomberaient dans la catégorie « sans opinion » car je n’affirme à aucun moment que j’accepte la théorie de l’évolution par sélection naturelle. Ce qu’il est important de comprendre, c’est que si je n’affirme pas cela, c’est simplement parce que la théorie est virtuellement acceptée par tous les scientifiques. Il n’y a pas de débat à ce propos, et ainsi, je n’ai pas besoin d’affirmer que celle-ci est correcte. A l’inverse, si j’écris un papier sur un point controversé, je vais exprimer mon point de vue et le défendre. Ainsi, un nombre important de papiers qui n’acceptent ni ne rejettent le RCA est simplement ce que l’on attend d’un fort consensus à ce propos, et l’augmentation de la part de ces articles à travers le temps suggère que le consensus est de plus en plus fort.

Ces résultats sont importants et utiles

Une dernière critique que je rencontre souvent est que Cook et al. est inutile parce que le désaccord chez les scientifiques porte sur l’étendue du réchauffement, pas sur l’origine anthropique de celui-ci, et Cook et al. ont simplement montré un accord à propos de cette part anthropique sans clarifier l’étendue de son influence. Des blogueurs et auteurs comme Montfort et Legates et al., reviennent indéfiniment sur ce point comme si c’était une critique pertinente du papier (vous pouvez trouver des réponses à Legates ici). Cependant, argumenter que Cook et al. ont faux parcequ’ils ne documentent pas l’accord sur l’étendue du facteur anthropique est simplement un sophisme de l’homme de paille, car Cook et al. n’ont jamais prétendu faire cela. Cook et al. ont simplement voulu (et ont réussi à) documenter la large acceptation du facteur anthropique à l’origine du changement climatique. En dépit des nombreux sophismes de l’homme de paille, c’est en fait un résultat important car il y a toujours des personnes dans le public qui rejettent toute suggestion à propos de l’existence du RCA.

D’autres paquets de preuves

Au-delà du papier de Cook et al., il y a une multitude d’autres preuves qui montrent un fort consensus sur le changement climatique, et je vais brièvement discuter certaines d’entre elles (il y en a d’autres qui ont essentiellement les mêmes résultats, mais je discute des plus importantes).

Anderegg et al., 2010 « La crédibilité des experts sur le changement climatique »

Dans cette étude (qui a été publiée dans PNAS, un journal très prestigieux), les auteurs ont identifiés 908 experts climatologues (définis comme ceux ayant au moins 20 publications sur le changement climatique) et les ont classés comme acceptant ou n’acceptant pas l’idée que les humains sont « très probablement » responsables de « la plus grosse partie » du réchauffement. Ils ont ensuite fait un sous-échantillonnage parmi les différents niveaux d’expertise (à nouveau, l’expertise était définie par le nombre de publications pertinentes). Ils ont ainsi trouvé que l’accord sur le RCA augmentait proportionnellement au niveau d’expertise, et que parmi les plus hauts niveaux d’expertise, 97-98% des scientifiques acceptaient le fait que les humains sont le facteur principal du changement climatique.

Cette étude est dépendante du proxy utilisé pour définir l’expertise, à savoir le nombre de publications pertinentes des auteurs, et ces résultats doivent être utilisés très précautionneusement pour éviter l’homme de paille. Il ne serait pas juste par exemple d’utiliser ce papier pour prouver que 97% de tous les scientifiques sont d’accord sur le changement climatique. En effet, les auteurs ont montré qu’environ 80% des scientifiques qui sont en désaccord sur le changement climatique avaient moins de 20 publications et étaient donc exclus de cette analyse. Ainsi, tout ce que ce papier montre c’est qu’il y a un fort consensus parmi les climatologues les mieux publiés. A mon avis, c’est un résultat très utile, car le suivi des publications est l’un des baromètres majeurs pour juger les scientifiques, et s’il y a un débat significatif sur une question, vous devriez vous attendre à ce qu’il soit représenté parmi ces top chercheurs plutôt que chez des contributeurs mineurs qui publient rarement.

Dans un soucis de transparence, Bodenstein a publié un article critiquant celui d’Anderegg à propos du proxy utilisé, et Anderegg et al. y ont répondu. Vous pouvez lire les arguments de Bodenstein ici, et la réponse d’Anderegg là

La recherche bibliographique de James Lawrence Powell

Powell a cherché dans la littérature scientifique sur la période 1991-2012 tous les papiers qui rejetaient le RCA. Sur 13 950 papiers sur le changement climatique, il en a ainsi trouvé 24 qui rejetaient le RCA. Plus tard, il a fait la même chose pour la période 2012-décembre 2013, et sur 2 258 articles sur le changement climatique, seulement 1 rejetait le RCA. Pour être clair, cette étude n’est pas peer-review, mais vous pouvez répéter l’opération vous-même (et trouver les mêmes résultats).

L’étude de l’American Association for the Advancement of Science (AAAS)

Une étude récente de l’AAAS auprès de ses membres a trouvé que 87% d’entre eux pensaient que « le changement climatique est principalement du à l’activité humaine ». Ce chiffre est clairement plus bas que celui calculé par Cook et al., mais il représente toujours un fort consensus. Aussi, il faut noter deux choses à ce propos. D’abord, la question est posée différemment (et plus spécifiquement) que ne le fait Cook et al.. Ensuite, cette étude a été conduite auprès de tous les scientifiques de l’AAAS, et pas seulement les climatologues, alors que Cook et al. ont regardé toutes les publications sur le changement climatique. Ce n’est pas du tout surprenant d’avoir un consensus moins fort parmi les non-experts que parmi ceux qui conduisent activement des recherches sur ce sujet.

Doran et Zimmerman 2009 « Examining the Scientific Consensus on Climate Change »

Cette étude a enquêté auprès de 10 257 spécialistes des « sciences de la Terre » en leur posant deux questions :

1. Lorsque l’on compare avec les niveaux pré-1800, pensez-vous que le niveau moyen des températures a généralement augmenté, ou est resté relativement constant ?
2. Pensez-vous que l’activité humaine est un facteur significatif du changement global des températures moyennes ?

Les auteurs ont ainsi reçu 3 146 réponses. Comme pour l’étude de l’AAAS, celle-ci ne concernait pas spécifiquement des climatologues, et seulement 79 des personnes interrogées se déclaraient climatologues et avaient beaucoup de publications sur le changement climatique (c’est-à-dire au moins 50% de leurs publications récentes).

Parmi les corps général des scientifiques, 90% répondirent « a augmenté » pour la question 1, et 82% répondirent « oui » à la question 2. Parmi les climatologues, 96,2% répondirent « a augmenté » à la question 1, et 97,4% répondirent « oui » à la question 2.

La plus grosse critique contre cette étude est bien entendu la taille de l’échantillon. 79 climatologues est évidemment un très petit échantillon, et il est difficile de le rendre représentatif. Ainsi isolé, ce papier ne peut pas nous dire beaucoup de choses sur le point de vue des climatologues, mais lorsqu’il est inclus comme une partie de la littérature, il a de la valeur. Il est aussi informatif du point de vue des scientifiques plus généralement.

Fansworth et Lichter 2011 « The Structure of Scientific Opinion on Climate Change »

Cette etude a enquêté auprès de 998 membres de l’American Geophysical Union and American Society et a reçu 489 réponses. 97% acceptaient que les températures globales ont augmenté le siècle dernier, et 84% acceptaient que les humains causent actuellement le changement climatique via l’effet de serre. Quand on leur a demandé ce qu’ils attendaient des futurs impacts du changement climatique, 44% pensaient qu’ils seraient modérés, et 41% pensaient qu’ils seraient graves / catastrophiques.

Cette étude présente un petit échantillon et n’était pas vraiment représentative des climatologues, mais parmi les scientifiques échantillonnés, il y avait toujours un large consensus sur le RCA. Il y avait, en revanche, un désaccord sur l’étendue de ce changement, ce que je n’ai jamais nié.

Conclusions

En conclusion, la majorité des arguments présentés contre Cook et al. sur-interprètent ce que les auteurs ont fait ou trouvé. La réalité est qu’ils ont analysé un bloc massif de la littérature, contrôlé leurs biais personnels en permettant aux auteurs de classer eux-mêmes leur article, et ont trouvé environ 97% d’accord sur le RCA. Est-ce que cette étude est parfaite ? Non. Si je l’avais conduite, j’aurais certainement fait certaines choses différemment, mais aucun des problèmes de cette étude n’est suffisamment sérieux pour qu’on s’attende à un résultat très éloigné des 97%.

De plus, beaucoup d’autres études ont étudié la même question sous différents angles, et toutes dépeignent la même image : il y a un fort consensus sur le RCA. Parmi la communauté scientifique générale, le consensus grimpe généralement à hauteur de 80%, et parmi les climatologues publiant activement dans ce domaine, il est probablement très au-delà de 90%. Certaines de ces études utilisent de faibles échantillons, d’autres des critères extrêmement spécifiques, mais d’autres étaient très extensives (comme celle de Powell) et elles trouvent toutes la même chose. Ainsi, quand on les prend toutes ensemble, on obtient beaucoup de preuves qui toutes pointent vers un fort consensus à propos du RCA. En effet, la seule étude à trouver un résultat notablement différent (du moins à ma connaissance), était celle qui enquêtait spécifiquement auprès des scientifiques travaillant pour l’industrie pétrolière (dont la plupart ne sont pas climatologues), et ce n’est pas vraiment une surprise qu’ils rejettent le RCA.

Inévitablement, certaines personnes seront très contrariées par ce billet, donc je veux être clair sur certains points. D’abord, si vous voulez affirmer qu’il n’y a pas de consensus scientifique sur le RCA, alors vous devez totalement défaire chacune de ces preuves. Ensuite, simplement montrer que ces études sont invalides ne montrerait pas de manière automatique qu’il n’y a pas de consensus, car vous confondriez alors le rejet de l’argument avec le rejet de la conclusion. En d’autres termes, montrer que ces études ont été mal faites montrerait simplement qu’on ne peut pas se fier à ces études. Cela ne signifierait pas qu’il n’y a pas de consensus. Ainsi, si vous souhaitez argumenter sur le fait qu’il n’y a pas de consensus, vous devez fournir des preuves de cette position. En d’autres termes, vous devez trouver ou mener une étude, une revue de la littérature, etc., et montrer qu’il y a un fort désaccord sur cette question. Rien d’autre ne sera satisfaisant.

En bref, il y a un accord extrêmement fort parmi les experts à propos du RCA. Basé sur les preuves disponibles, cet accord est d’environ 97% parmi les climatologues, mais il pourrait être légèrement inférieur ou supérieur. Sans se soucier de la mesure exacte cependant, il y a toujours un fort consensus. L’ampleur de l’impact anthropique est toujours débattue, mais la simple idée que nous causons le changement climatique est « réglée ».

Note : il y a de nombreuses accusations de fraude parmi les auteurs de Cook et al., mais aucun de ces arguments ne résiste aux faits et à la logique basique, je ne me suis donc pas ennuyé à les aborder (vous ne pouvez pas dire que quelqu’un a fraudé simplement parce que vous n’êtes pas d’accord avec eux). Les auteurs de cette étude, cependant, ont écrit de nombreux billets pour expliquer leur article plus en détails et répondre aux critiques. Vous pouvez en trouver des exemples ici, ici, ici, ici, et là. S’il vous plait, laissez une occasion aux auteurs de se défendre avant de croire des sites internet tenants de la théorie du complot (n’avez-vous jamais entendu parler de la présomption d’innocence ?).